Antarktyda Belgika
|
|
| Belgica antarctica | |
|---|---|
| Dwa dorosłe osobniki Belgica antarctica | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Animalia |
| Gromada: | stawonogi |
| Klasa: | owady |
| Zamówienie: | muchówki |
| Rodzina: | Chironomidae |
| Rodzaj: | Belgica |
| Gatunek: |
B. Antarktyda
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Antarktyda Belgika
Jacobsa , 1900
|
|
|
|
| Dystrybucja na Antarktydzie (czerwony) | |
Belgica antarctica , pryszczarka antarktyczna , jest gatunkiem komarnika nielotnego , endemicznym dla kontynentu Antarktydy . Mając 2–6 mm (0,08–0,2 cala) długości, jest największym czysto lądowym zwierzęciem pochodzącym z kontynentu. Ma również najmniejszy znany genom owada od 2014 r., Tylko 99 milionów par zasad nukleotydów i około 13 500 genów. Jest to jedyny owad, który może przetrwać na Antarktydzie przez cały rok.
Tolerancja na ekstremalne warunki
Nielotność B. antarctica może być przystosowaniem do zapobiegania wietrzeniu go przez wiatr na niegościnne obszary. Może przetrwać zamarzanie, ale chociaż lokalne temperatury powietrza mogą sięgać nawet -40 ° C, owad ten nie może przetrwać temperatur poniżej -15 ° C. Jest to stosunkowo łagodniejsze niż inne owady przystosowane do zimna. Przyczyną tej stosunkowo niskiej tolerancji na zamarzanie jest buforowanie termiczne: wystarczy zakopać się na głębokości 1 cm, temperatura jest stabilna między 0 a -2 ° C przez 10 na 12 miesięcy i rzadko spada poniżej -7 ° C cały rok. Pokrywa lodowa i śnieżna pomaga również utrzymać stabilną temperaturę. Tolerancja na zamarzanie jest zwiększona przez hartowanie na zimno .
Aby przystosować się do niskich temperatur, B. antarctica gromadzi trehalozę , glukozę i erytrytol . Związki te pomagają owadom przetrwać zamarznięcie, zmniejszając ilość lodu, który tworzy się w ciele. Stabilizują również białka i błony komórkowe , wiążąc się z nimi wiązaniami wodorowymi . Białka szoku cieplnego pomagają również w tolerancji zarówno na wysokie, jak i niskie temperatury.
B. antarctica nie tylko toleruje, ale także wymaga mroźnego klimatu, aby przetrwać: wystawienie larw na tak łagodne temperatury, jak 10 ° C, wystarczy, aby zabić je w ciągu tygodnia. Ekspozycja na temperaturę 30°C zabija osobniki w ciągu kilku godzin. Może jednak oprzeć się częściowemu wysuszeniu , przeżywając utratę do 70% wody w organizmie.
Koło życia
B. antarctica spędza większość swojego dwuletniego cyklu życia w czterech stadiach larwalnych. Zimowanie może wystąpić w każdym stadium rozwojowym . Glony lądowe (szczególnie Prasiola crispa ), mech, detrytus organiczny i mikroorganizmy dostarczają pożywienia dla stadium larwalnego. Dorosłe osobniki pojawiają się wiosną i latem i żyją nie dłużej niż 10 dni; samice łączą się w pary w pierwszym dniu życia, a kilka dni później wypuszczają jaja. Samica wydziela galaretkę na jajach, która działa jak koc płynu niezamarzającego, zapobiega ich odwodnieniu i działa jako źródło pożywienia po wykluciu. Krycie odbywa się w dużych grupach samców, analogicznie do rojów skrzydlatych muszek.
Genom
Od 2014 r. B. antarctica ma najmniejszy znany genom owada, mający 99 Mbp i 13 500 genów. Chociaż całkowita ilość kodującego DNA jest podobna do tej u innych Diptera (19 Mbp), jego frakcja jest znacznie wyższa ze względu na ekstremalną redukcję niektórych typów niekodującego DNA . Rozmiar intronu został zmniejszony, podczas gdy elementy transpozycyjne są prawie nieobecne.
| Gatunek | Rozmiar genomu | Kodowanie DNA (procent genomu) | Procent elementu transpozycyjnego |
|---|---|---|---|
| Antarktyda Belgika | 99 MB/s | 19 Mb/s (19,4 %) | 0,12% |
| Aedes aegypti | 1380 MB/s | 22 Mb/s (1,6 %) | 47 % |
| muszka owocowa | 180 Mb/s | 22,8 Mb/s (13,6 %) | 20% |
Zobacz też
- Gynaephora groenlandica , gatunek ćmy arktycznej, której larwy mogą przetrwać temperatury poniżej –60 ° C
- Belgijska Ekspedycja Antarktyczna
Dalsza lektura
- Rübsaamen, Ew. H. (1906). „Chironomidae”. Zoologia: owady . Résultats du voyage du SY Belgica en 1897-1898-1899. Anvers: J.-E. Buschmanna. s. 77–83; pl. 4 , Ryc. 2, 4–7; pl. V , Ryc. 9–19.
- Keilin, D. (1912). „Sur l'anatomie et le développement de Belgica antarctica Jacobs, Chironomide antarctique à ailes réduites” . Comptes rendus hebdomadaires des seanse de l'Académie des Sciences . 154 . BHL strona 7167537 .
- Convey, Piotr; Blok, William (1996). „Antarktyczne muchówki: ekologia, fizjologia i rozmieszczenie” . Europejski Dziennik Entomologii . 93 : 1–13.
- Elnicki, MA; Hayward, SAL; Rinehart, JP; Denlinger, DL; Lee, RE (2008). „Odwodnienie krioochronne i odporność na zamrażanie inokulacyjne pryszczarka antarktycznego Belgica antarctica ” . Journal of Experimental Biology . 211 (4): 524–530. doi : 10.1242/jeb.011874 . PMID 18245628 .
- Lopez-Martinez, Giancarlo; Benoit, Joshua B.; Rinehart, Józef P.; Elnicki, Michael A.; Lee, Richard E.; Denlinger, David L. (2009). „Odwodnienie, nawodnienie i przewodnienie zmieniają wzorce ekspresji genów u muszlówki antarktycznej Belgica antarctica ” . Dziennik fizjologii porównawczej B. 179 (4): 481–491. doi : 10.1007/s00360-008-0334-0 . PMID 19125254 . S2CID 1732347 .